Методы идентификации опасностей (СТО Газпром 2-2.3-400-2009)

  Главная      Учебники - Газпром     СТО Газпром 2-2.3-400-2009

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  ..

 

 

 

Приложение Б

(справочное)

Методы идентификации опасностей (СТО Газпром 2-2.3-400-2009)

Б.1 Краткое описание существующих методов качественного анализа опасностей 

В процессе качественного анализа опасностей наиболее часто используются процедуры PHA, HAZOP, FMEA, WHAT IF.

PHA (preliminary hazard analysis) - метод предварительного анализа опасностей, заключающийся в изучении источников энергии, источников опасности и наличия инициирующих событий, при которых высвобождаемая энергия приводит к выходу из-под контроля опасных материалов. Этот метод удобен на начальной стадии проектирования, когда еще нет детальной информации об исполнении систем безопасности. Метод позволяет упорядоченным образом достаточно полно выявить угрозы опасных ситуаций, опасные зоны. Для этого разыгрываются все варианты взаимодействия источников энергии и источников опасности в предположении наличия исходного (инициирующего) события. Получающийся перечень опасностей подлежит дальнейшему количественному анализу.

HAZOP (hazard and operability analysis – Анализ опасностей и работоспособности) - метод анализа технологических отклонений, заключающийся в переборе сочетаний ключевых слов, характеризующих особенности применяемой технологии и технологические параметры, и ключевых слов, характеризующих отклонения. Получающиеся сочетания обрисовывают ситуации, среди которых в контексте могут быть выявлены угрозы аварий, подлежащие дальнейшему количественному анализу. Метод наиболее подходит для анализа технологических процессов (в особенности, в ситуациях, когда при нарушениях технологии в оборудовании могут образовываться новые опасные вещества или протекать процессы с выделением энергии). Наиболее часто используется в химической технологии.

FMEA (failure modes and effects analysis – Анализ видов отказов и последствий) - метод анализа отказов оборудования, заключающийся в изучении последствий (прямых или косвенных) выхода из строя отдельных агрегатов, систем, устройств. Здесь роль исходных событий играют отказы оборудования, которые могут содержать целые цепочки последовательных событий. Из этих цепочек выбирают только те, которые создают угрозу выхода опасных материалов из-под контроля.

WHAT IF (Что … если?) - метод, заключающийся в розыгрыше возможных сценариев аварийных ситуаций путем постановки вопроса: “Что будет, если произойдет такое-то событие?”- Данный метод не упорядочен, возможны пропуски важных (для анализа опасностей) ситуаций, но он хорошо дополняет метод PHA в процессе исследования опасности внешних воздействий, когда в рассматриваемой установке отсутствуют соответствующие источники энергии и такого рода опасности не выявляются.

Метод обзора безопасности  заключается в ознакомлении с особенностями работы сооружения, характерными для него опасностями, в собеседовании с различными специалистами, в т.ч. эксплуатирующими сооружение (операторами, управляющим персоналом, инженерами и т.п.), оценке разнообразных мнений с целью выработки обобщенного представления о безопасности объекта. Обычно основное внимание уделяется главным источникам опасности. Метод дает представление о том, на что должны быть направлены главные усилия, но не дает полной объективной картины об опасности установки, т.к. основан на прошлом опыте и не учитывает опасности редких событий. Как правило, он используется при инспекционных проверках и, в лучшем случае, позволяет на основе опыта, накопленного в отрасли, скорректировать используемые на объектах меры безопасности для повышения их эффективности.

Метод анализа по списку аварийных ситуаций сводится к проверке наличия принятых в проекте решений по предотвращению характерных для данного производства аварий, представленных в виде списка (или требований нормативных документов). Этот метод применяется в нашей стране наиболее часто. Он основан на накопленном опыте эксплуатации подобных производств и сооружений и имеет низкую эффективность, если создается новая технология, не имеющая аналогов. Кроме того, недостатком метода является ограниченность накопленного опыта, т.к. в нем не отражены достаточно редкие события. Данный метод может иметь лишь вспомогательное значение для проверки качества проекта и быть своеобразной подсказкой аналитику, восполняющей недостаточный его личный опыт работы в данном производстве. Этот метод рекомендуется использовать лишь на первых стадиях анализа безопасности сооружения для создания общего представления о характере опасностей, связанных с его эксплуатацией.

Метод относительного ранжирования опасностей заключается в делении изучаемого объекта на независимые участки и установлении их относительной иерархии по степени опасности работ. В процессе анализа выявляются источники опасности (перечень опасных веществ и их количества), особенности технологии, компоновки оборудования и т.п., позволяющие выяснить способы реализации опасности, а также масштабы возможных последствий аварий. Недостатком метода является относительный характер и субъективизм оценки опасностей отдельных участков. Кроме того, он также опирается на прошлый опыт и не исключает пропуск специфических видов опасностей. Данный метод также рекомендуется использовать лишь на первых стадиях анализа безопасности сооружения для создания общего представления о распределении опасностей, связанных с его эксплуатацией.

Сочетание методов WHAT IF и проверки по списку. Подход объединяет достоинства указанных методов и позволяет проводить более упорядоченный (чем по методу WHAT IF) анализ за счет имеющегося списка исходных событий, последствия которых необходимо проанализировать. Эффективность метода зависит от полноты данного списка. Поэтому метод следует рассматривать в качестве вспомогательного при использовании других методов. Он применим на любом этапе анализа безопасности сооружения.

Метод построения “дерева событий” заключается в прослеживании развития событий (начиная от исходного события) с учетом эффективности противодействия систем безопасности вплоть до конечного состояния сооружения. В результате прослеживания всех вариантов развития событий выявляются те конечные состояния, которые расцениваются как аварии. Метод удобен для выявления зависимых (происходящих по общей причине) событий и при анализе последствий таких внешних воздействий, как взрыв, пожар, землетрясение, при которых возможны одновременные отказы нескольких систем безопасности. В то же время он громоздок и потому его обычно применяют для выяснения последствий специфических исходных событий. Имеются компьютеризированные программы построения “дерева событий”.

Метод построения “дерева отказов” основан на обратном (по отношению к предыдущему методу) анализе хода развития событий. Процесс анализа начинается с установления вида угрозы (аварии), причины возникновения которой необходимо изучить. Анализ ведется методом последовательного раскрытия сочетаний событий, ведущих к тем или другим отказам (включая отказы систем по общей причине), совокупность которых и ведет к аварии. Анализ производится до тех элементарных событий, вероятность которых может быть количественно оценена. Этот метод эффективен, в особенности при анализе надежности систем безопасности. В этом случае вершиной “дерева отказов” является отказ системы (невыполнение ею функции безопасности). Имеются компьютеризированные программы построения “дерева отказов”.

Метод причинно-следственного анализа. По сути дела это метод совместного построения “дерева событий” и “дерева отказов”, т.е. комбинация двух предыдущих методов, заключающаяся в том, что при обнаружении в “дереве событий” критических ситуаций для установления вероятности отказа системы строится “дерево отказов”. Это позволяет установить вероятность развития событий по сценариям, ведущим к авариям. Главная задача метода состоит в установлении связей последствий аварий с их причинами. Метод громоздок и применяется в ходе анализа безопасности в ситуациях, когда логическая схема отказов, ведущих к аварии, достаточно проста для графического представления.

Метод анализа надежности человека представляет собой систематизированную оценку факторов, влияющих на выполнение или невыполнение персоналом функций управления технологическим процессом. Здесь учитывается ряд задач, включающих выяснение влияния внешних факторов на поведение человека, а также  особенностей человека как элемента системы “человек-машина”.

В таблице Б.1 приведены рекомендации зарубежных экспертов по применению как качественных, так и количественных методов анализа на разных стадиях жизни производственного объекта.


 

Таблица Б.1 - Рекомендации по использованию методов анализа риска

 

Метод анализа

Этап жизни опасного производственного объекта

Выбор места размещения

Проекти-рование

Ввод в эксплуата-цию / вывод

Эксплуатация

Реконструкция

HAZOP

0

++

+

+

++

FMEA

0

++

+

+

++

What – If

0

+

++

++

+

Check list

0

+

+

++

+

FTA; ETA

0

++

+

+

++

QRA

++

++

0

+

++

Примечание - 0 – наименее подходящий метод анализа; + - рекомендуемый метод; ++ - наиболее подходящий метод

Б.2 Метод  анализа опасностей и работоспособности (HAZOP)

Б.2.1 За рубежом при осуществлении идентификации опасностей и потенциально опасных событий предпочтение среди качественных методов наиболее часто отдается методу HAZOP (Анализ опасностей и работоспособности), представляющему собой систематический метод для идентификации потенциальных опасностей и проблем функционирования (работоспособности) исследуемого объекта посредством обзора возможных последствий отклонений параметров системы от проектных. Метод, по заключению зарубежных экспертов, достаточно универсален с точки зрения применимости в той или иной отрасли промышленности и на той или иной стадии  жизни объекта.

Б.2.2 Исследование по методу HAZOP выполняется опытной группой специалистов, как правило, небольшой по численности, в состав которой входят инженеры-технологи, специалисты по научно-техническим направлениям (в соответствии со спецификой объекта), проектировщики, представители эксплуатирующей организации, специалисты по инспектированию, техобслуживанию, безопасности. Исследовательская команда, действуя методом мозгового штурма и оперируя, так называемыми, ключевыми словами, тщательно анализирует проектные материалы на предмет выявления и поиска причин возможных отклонений.

Наиболее важные термины, используемые в процедуре HAZOP, приведены в таблице Б.2, а в следующей таблице Б.3 перечислены основные ключевые (или «ведущие») слова, с помощью которых выполняется анализ.

Таблица Б.2 - Основные термины, используемые в процедуре HAZOP

Термин

Определение термина

Целевые или ожидаемые  (штатные) параметры, целевой (штатный) режим

Ожидаемые, установленные (проектные) параметры и режим работы рассматриваемого технологического блока системы.

 

 

Ключевые (ведущие) слова

Простые слова, используемые для качественной или количественной оценки технологического режима, чтобы стимулировать процедуру мозгового штурма и в итоге обнаружить отклонения.

Параметр

Аспект процесса, описывающий его физически, химически или на предмет «что случилось» (давление, температура, уровень, состав).

Отклонение

Уход от штатного режима, обнаруживаемый систематическим применением ключевых слов.

Причины

Первичные события, приводящие к отклонениям.

Последствия 

Возможные результаты отклонений

Защитные меры

Защита, обеспечиваемая в системе штатными средствами

Рекомендации

Изменения в оборудовании, программном обеспечении, документации, необходимые для защиты или нормального функционирования системы


 

Таблица Б.3 - Ключевые слова и их значения

Ключевое слово

Русский перевод

Значение

NO, NONE

нет, нисколько, никакой

Отрицание цели (целевого параметра, режима), отсутствие события

REVERSE

Обратный

Логическая противоположность целевому (ожидаемому)  параметру, режиму

LESS OF

меньше

Количественное уменьшение

MORE OF

больше

Количественное увеличение

AS WELL AS

а также, заодно и

Качественное увеличение

PART OF

часть чего-либо

Качественное уменьшение

OTHER THAN

отличный от, другой

Полная замена (подстановка)

OTHERS

другие

Не рассмотренные выше элементы технологического процесса или отклонения, например, пуск, останов, коррозия, пожар

Примечание - При исследовании выделенной части установки ключевые слова объединяются с названием параметра, чтобы сформулировать анализируемое отклонение. Например, NO+FLOW означает отклонение «Отсутствие потока». Изменение состава рассматривается с помощью слов «PART OF» и «AS WELL AS». Любое отсутствие компонента, который при нормальном режиме должен присутствовать, обозначается «PART OF». Добавление компонента, который в нормальном режиме должен отсутствовать, обозначается ключевым словом «AS WELL AS».

Проведение процедуры HAZOP описывается в специальном формате, при этом рассматривается каждое отклонение, записываются каждая возможная причина и ее последствие, а также фиксируются, там, где необходимо, компенсирующие действия.

Значительная роль в этой процедуре отводится руководителю группы. Руководитель «ведет» группу по процедурному алгоритму (см. рисунок Б.1) посредством структурированного набора вопросов с использованием ключевых слов (таблицу Б.2), которые фокусируют внимание на отклонениях технологических параметров от их установленных значений.

 

 

 


 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  ..